FR3029595A1 - ANTIFREEZE SYSTEM FOR A CANALIZATION - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système antigel (100) pour une canalisation (10), ledit système antigel (100) comportant : - un châssis (102) destiné à être fixé sur la canalisation (10), et - au moins un manchon (104) thermiquement isolant et maintenu autour de la canalisation (10) par le châssis (102), le système antigel (100) étant caractérisé en ce que le ou chaque manchon (104) est configuré de manière à ce qu'un espace (20) soit réalisé entre le manchon (104) et la canalisation (10), en ce que le châssis (102) présente une entrée (112) et une sortie (114), qui sont configurées pour réaliser une communication fluidique entre l'extérieur du système antigel (100) et l'espace (20), et en ce que l'entrée (112) est reliée fluidiquement à une source d'air chaud (30). Un tel système antigel (100) permet ainsi un écoulement d'air chaud autour de la canalisation (10) empêchant ainsi le gel du liquide y circulant.The invention relates to an anti-freeze system (100) for a pipe (10), said anti-freeze system (100) comprising: - a frame (102) intended to be fixed on the pipe (10), and - at least one sleeve (104) ) thermally insulating and held around the pipe (10) by the frame (102), the antifreeze system (100) being characterized in that the or each sleeve (104) is configured so that a space (20) is formed between the sleeve (104) and the pipe (10), in that the frame (102) has an inlet (112) and an outlet (114), which are configured to provide fluid communication between the outside of the system antifreeze (100) and the space (20), and in that the inlet (112) is fluidly connected to a source of hot air (30). Such an antifreeze system (100) thus allows a hot air flow around the pipe (10) thus preventing the freezing of the liquid circulating therein.
Description
1 La présente invention concerne un système antigel pour une canalisation, un ensemble comportant une canalisation et un tel système antigel, ainsi qu'un aéronef comportant au moins un tel ensemble. Il existe de nombreuses canalisations transportant des liquides tels que de l'eau.The present invention relates to an antifreeze system for a pipeline, an assembly comprising a pipe and an anti-freeze system, and an aircraft comprising at least one such assembly. There are many pipes carrying liquids such as water.
Dans certains cas, pour éviter que le liquide circulant dans une canalisation gèle, des éléments chauffants, du type résistance électrique, et des capteurs de température sont disposés le long de la canalisation. Lorsqu'un capteur de température détecte que la température du liquide devient trop faible au risque d'entraîner son gel, il commande au moins un des éléments chauffants afin que ceux-ci chauffent le liquide.In some cases, to prevent the liquid flowing in a pipe freezes, heating elements, electrical resistance type, and temperature sensors are arranged along the pipe. When a temperature sensor detects that the temperature of the liquid becomes too low to the risk of causing it to freeze, it controls at least one of the heating elements so that they heat the liquid.
Dans le cas d'un aéronef, il existe un grand nombre de canalisations à surveiller, ce qui engendre la mise en place d'un grand nombre de capteurs de température et d'éléments chauffants. Ces différents éléments sont relativement onéreux et lourds ce qui est pénalisant du point de vue du coût d'exploitation et du poids de l'aéronef. Un objet de la présente invention est de proposer un système antigel qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier permet un gain de poids par rapport aux installations actuelles. A cet effet, est proposé un système antigel pour une canalisation, ledit système antigel comportant : - un châssis destiné à être fixé sur la canalisation, et - au moins un manchon thermiquement isolant et maintenu autour de la canalisation par le châssis, le système antigel étant caractérisé en ce que le ou chaque manchon est configuré de manière à ce qu'un espace soit réalisé entre le manchon et la canalisation, en ce que le châssis présente une entrée et une sortie, qui sont configurées pour réaliser une communication fluidique entre l'extérieur du système antigel et l'espace, et en ce que l'entrée est reliée fluidiquement à une source d'air chaud. Un tel système antigel permet de faire passer de l'air chaud autour de la canalisation permettant de maintenir le liquide qui y circule à une température suffisamment élevée pour éviter le gel. Avantageusement, le manchon comporte un tube et des plots disposés radialement à l'intérieur du tube. Avantageusement, le châssis présente deux supports d'extrémité chacun comportant un perçage constituant pour l'un l'entrée et pour l'autre la sortie, et pour 3029595 2 chaque paire de manchons, un support intermédiaire disposé entre les deux manchons et présentant au moins un passage d'air configure pour permettre le passage de l'air chaud d'un support d'extrémité vers l'autre support d'extrémité. Avantageusement, chaque support d'extrémité comporte : 5 - une collerette destinée à s'emmancher sur la canalisation, - un fond solidaire de la collerette et s'étendant autour de la collerette, - une paroi latérale de révolution solidaire du fond et s'étendant à partir du fond parallèlement à l'axe de la collerette, et - une couronne fixée à l'intérieur de la paroi latérale et à distance du fond et 10 dont le cercle intérieur constitue un bord libre, et le perçage débouche à l'intérieur de la paroi latérale entre le fond et la couronne. Avantageusement, le support intermédiaire comporte : - une collerette destinée à s'emmancher sur la canalisation, 15 - un fond solidaire de la collerette et s'étendant autour de la collerette, - une paroi latérale de révolution solidaire du fond et s'étendant de part et d'autre du fond parallèlement à l'axe de la collerette, et - de part et d'autre du fond, une paroi intermédiaire fixée au fond entre la paroi latérale et la collerette, 20 et le ou chaque passage d'air est agencé dans le fond entre la paroi intermédiaire et la collerette. L'invention propose également un ensemble comportant une canalisation et un système antigel selon l'une des variantes précédentes dont le châssis est fixé sur la canalisation et dont le ou chaque manchon est maintenu autour de la canalisation.In the case of an aircraft, there is a large number of lines to monitor, which leads to the establishment of a large number of temperature sensors and heating elements. These different elements are relatively expensive and heavy, which is penalizing from the point of view of the operating cost and the weight of the aircraft. An object of the present invention is to provide an antifreeze system which does not have the drawbacks of the prior art and which in particular allows a saving in weight compared to current installations. For this purpose, an anti-freeze system for a pipeline is proposed, said antifreeze system comprising: a frame intended to be fixed on the pipeline, and at least one thermally insulating sleeve held around the pipeline by the chassis, the antifreeze system. characterized in that the or each sleeve is configured such that a space is provided between the sleeve and the pipe, in that the chassis has an inlet and an outlet, which are configured to provide fluid communication between the pipe and the pipe. the outside of the antifreeze system and the space, and in that the inlet is fluidly connected to a source of hot air. Such an anti-freeze system makes it possible to pass hot air around the pipe making it possible to keep the liquid circulating therein at a sufficiently high temperature to prevent freezing. Advantageously, the sleeve comprises a tube and pads arranged radially inside the tube. Advantageously, the frame has two end supports each having a hole constituting for one the inlet and the other the outlet, and for each pair of sleeves, an intermediate support disposed between the two sleeves and having less an air passage configured to allow the passage of hot air from one end support to the other end support. Advantageously, each end support comprises: 5 - a flange intended to be engaged on the pipe, - a bottom secured to the flange and extending around the flange, - a side wall of revolution integral with the bottom and extending from the bottom parallel to the axis of the flange, and - a ring fixed inside the side wall and away from the bottom and whose inner circle constitutes a free edge, and the hole opens at the bottom. inside the side wall between the bottom and the crown. Advantageously, the intermediate support comprises: a collar intended to be engaged on the pipe, a bottom solid with the collar and extending around the collar, a lateral wall of revolution integral with the bottom and extending from both sides of the bottom parallel to the axis of the flange, and - on either side of the bottom, an intermediate wall fixed to the bottom between the side wall and the flange, and the or each air passage is arranged in the bottom between the intermediate wall and the flange. The invention also provides an assembly comprising a pipe and an anti-freeze system according to one of the previous variants whose frame is fixed on the pipe and the or each sleeve is maintained around the pipe.
25 L'invention propose également un aéronef comportant un réacteur muni d'une prise configurée pour prélever de l'air chaud dans le réacteur, un ensemble selon la variante précédente, et où la source d'air chaud est une canalisation provenant de la prise. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 30 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 représente une vue en coupe d'un ensemble selon l'invention comportant un système antigel, 3029595 3 la Fig. 2 montre un exemple d'un châssis du système antigel de la Fig. 1, la Fig. 3 montre une coupe selon la ligne de la Fig. 1, et la Fig. 4 montre un aéronef comportant un ensemble selon l'invention. La Fig. 1 montre un ensemble 1 comportant une canalisation 10 dans laquelle 5 circule un liquide, comme de l'eau et un système antigel 100. Le système antigel 100 comprend un châssis 102 fixé sur la canalisation 10, et au moins un manchon 104 thermiquement isolant et maintenu autour de la canalisation 10 par le châssis 102. A cette fin, le châssis 102 présente des moyens de fixation assurant sa fixation 10 sur la canalisation 10. Le système antigel 100 comporte une première et une deuxième extrémités et prend ici globalement la forme d'un cylindre. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, il y a deux manchons 104 consécutifs, mais il est possible d'en mettre un seul ou d'en mettre plus de deux, 15 selon la longueur de la canalisation 10 à protéger. Le manchon 104 est configure de manière à ce qu'un espace 20 soit réalisé entre le manchon 104 et la canalisation 10, à cette fin, le diamètre intérieur du manchon 104 est supérieur au diamètre extérieur de la canalisation 10. Le châssis 102 présente une entrée 112 à la première extrémité et une sortie 114 20 à la deuxième extrémité. L'entrée 112 et la sortie 114 sont configurées pour réaliser une communication fluidique entre l'extérieur du système antigel 100 et l'espace 20, c'est à dire l'intérieur du manchon 104. L'entrée 112 est reliée fluidiquement à une source d'air chaud 30 en mouvement, ici par l'intermédiaire d'un tuyau. L'air est dit chaud lorsqu'il a une 25 température suffisante pour empêcher le gel du liquide circulant dans la canalisation. Le fonctionnement du système antigel 100 est le suivant : - l'air chaud est envoyé par la source d'air chaud 30 à travers l'entrée 112 (flèche 32), - l'air chaud progresse à l'intérieur du manchon 104 en traversant l'espace 20 et 30 en enveloppant la canalisation 10 (flèches 34), - l'air chaud ressort du manchon par la sortie 114 où il est évacué (flèche 36). Le parcours de l'air chaud autour de la canalisation 10 permet de maintenir le liquide qui y circule à une température suffisamment élevée pour éviter le gel. Le ou chaque manchon 104 est réalisé par exemple en mousse polyéthylène.The invention also proposes an aircraft comprising a reactor equipped with a plug configured to draw hot air into the reactor, an assembly according to the preceding variant, and where the source of hot air is a pipe coming from the outlet. . The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being given in relation to the attached drawings, among which: Fig. 1 is a sectional view of an assembly according to the invention comprising an anti-freeze system, FIG. 2 shows an example of an anti-freeze frame of FIG. 1, FIG. 3 shows a section along the line of FIG. 1, and FIG. 4 shows an aircraft comprising an assembly according to the invention. Fig. 1 shows an assembly 1 comprising a pipe 10 in which a liquid circulates, such as water and antifreeze system 100. The antifreeze system 100 comprises a frame 102 fixed on the pipe 10, and at least one thermally insulating sleeve 104 and maintained around the pipe 10 by the frame 102. For this purpose, the frame 102 has fixing means ensuring its attachment 10 to the pipe 10. The antifreeze system 100 comprises a first and a second ends and here takes generally the form of a cylinder. In the embodiment of the invention presented here, there are two consecutive sleeves 104, but it is possible to put one or to put more than two, depending on the length of the pipe 10 to be protected. The sleeve 104 is configured so that a space 20 is formed between the sleeve 104 and the pipe 10, for this purpose, the inside diameter of the sleeve 104 is greater than the outside diameter of the pipe 10. The frame 102 has a groove. inlet 112 at the first end and an outlet 114 at the second end. The inlet 112 and the outlet 114 are configured to perform fluid communication between the outside of the antifreeze system 100 and the space 20, ie inside the sleeve 104. The inlet 112 is fluidly connected to a hot air source 30 in motion, here via a pipe. The air is said to be hot when it has a temperature sufficient to prevent freezing of the liquid flowing in the pipe. The operation of the antifreeze system 100 is as follows: the hot air is sent by the hot air source 30 through the inlet 112 (arrow 32), the hot air progresses inside the sleeve 104 in passing through the space 20 and 30 by wrapping the pipe 10 (arrows 34), the hot air exits the sleeve through the outlet 114 where it is discharged (arrow 36). The path of the hot air around the pipe 10 makes it possible to keep the liquid circulating at a sufficiently high temperature to prevent freezing. The or each sleeve 104 is made for example of polyethylene foam.
3029595 4 La Fig. 3 montre le manchon 104 en coupe par un plan perpendiculaire à son axe. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, le manchon 104 comporte un tube 304 et des plots 302. Afin d'assurer le maintien en position du tube 5 302, les plots 302 sont disposés radialement à l'intérieur du tube 304. Les plots 302 s'étendent ainsi de la face intérieure du tube 304 jusqu'à la face extérieure de la canalisation 10. L'espace 20 est ainsi défini entre les plots 302. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, il y a trois rangées de plots 302 disposés à 120° les uns des autres.FIG. 3 shows the sleeve 104 in section through a plane perpendicular to its axis. In the embodiment of the invention presented here, the sleeve 104 comprises a tube 304 and studs 302. In order to maintain the position of the tube 302, the studs 302 are arranged radially inside the tube 304. The studs 302 thus extend from the inner face of the tube 304 to the outer face of the pipe 10. The space 20 is thus defined between the studs 302. In the embodiment of the invention presented here, there are three rows of studs 302 arranged at 120 ° from each other.
10 La Fig. 2 montre le châssis 102 sans les manchons 104. Le châssis 102 présente deux supports d'extrémité 106 et 108, chacun disposé à l'une des extrémités du système antigel 100, pour chaque paire de manchons 104, un support intermédiaire 110 disposé entre les deux manchons 104 de la paire et présentant au moins un passage d'air 206 configure pour permettre le passage de l'air 15 chaud d'un support d'extrémité 106 vers l'autre support d'extrémité 108, et plus spécifiquement de l'espace 20 d'un manchon 104 de la paire vers l'espace 20 de l'autre manchon 104 de la paire. Chaque support d'extrémité 106, 108 comporte un perçage 208 constituant pour l'un l'entrée 112 et pour l'autre la sortie 114.FIG. 2 shows the frame 102 without the sleeves 104. The frame 102 has two end supports 106 and 108, each disposed at one end of the antifreeze system 100, for each pair of sleeves 104, an intermediate support 110 disposed between them. two sleeves 104 of the pair and having at least one air passage 206 configured to allow the passage of hot air from an end support 106 to the other end support 108, and more specifically to the space 20 of a sleeve 104 of the pair to the space 20 of the other sleeve 104 of the pair. Each end support 106, 108 has a hole 208 constituting for one the inlet 112 and the other the outlet 114.
20 Chaque support 106, 108, 110 présente des moyens de fixation 202 assurant sa fixation sur la canalisation 10. Les moyens de fixation 202 prennent ici la forme d'une collerette emmanchée sur la canalisation 10. Les supports d'extrémité 106 et 108 sont de préférence identiques, et ici seul le support d'extrémité 106 est décrit.Each support 106, 108, 110 has fastening means 202 which secure it to the pipe 10. The fastening means 202 here take the form of a flange fitted on the pipe 10. The end supports 106 and 108 are preferably identical, and here only the end support 106 is described.
25 Le support d'extrémité 106 comporte un fond 250 solidaire de la collerette 202 et qui s'étend autour de la collerette 202, une paroi latérale 252 de révolution, ici un cylindrique, solidaire du fond 250 et qui s'étend à partir du fond 250 parallèlement à l'axe de la collerette 202. Chaque support d'extrémité 106, 108 prend ainsi la forme d'une cuve ouverte et 30 les deux cuves se font face par leurs ouvertures. Le support d'extrémité 106 présente également une couronne 254 fixée à l'intérieur de la paroi latérale 252 et à distance du fond 250 et dont le cercle intérieur 256 constitue un bord libre, c'est à dire qu'il n'est en contact ni avec la canalisation 10 ni avec la collerette 202.The end support 106 has a bottom 250 integral with the flange 202 and which extends around the flange 202, a side wall 252 of revolution, here a cylindrical, integral with the bottom 250 and extending from the The end support 106, 108 thus takes the form of an open tank and the two tanks face each other by their openings. The end support 106 also has a ring 254 fixed inside the side wall 252 and away from the bottom 250 and whose inner circle 256 constitutes a free edge, that is to say that it is not contact neither with the pipe 10 nor with the collar 202.
3029595 5 Le perçage 208 qui constitue ici l'entrée 112, débouche à l'intérieur de la paroi latérale 252 entre le fond 250 et la couronne 254. Lors de l'assemblage du système antigel 100, le manchon 104, et plus particulièrement le tube 304, vient se placer à l'intérieur de la paroi latérale 252 et en 5 appui contre la couronne 254. Ainsi, l'air provenant de l'entrée 112 s'écoule entre le fond 250 et la couronne 254 en traversant le cercle intérieur 256 pour pénétrer dans l'espace 20. De manière symétrique, l'air présent dans l'espace 20 s'écoule, en traversant le cercle intérieur 256, entre le fond 250 et la couronne 254 pour rejoindre la sortie 114.The bore 208, which here constitutes the inlet 112, opens into the interior of the side wall 252 between the bottom 250 and the crown 254. During the assembly of the antifreeze system 100, the sleeve 104, and more particularly the tube 304, is placed inside the side wall 252 and in abutment against the crown 254. Thus, the air from the inlet 112 flows between the bottom 250 and the crown 254 through the circle 256 to enter the space 20. In a symmetrical manner, the air present in the space 20 flows, through the inner circle 256, between the bottom 250 and the ring 254 to reach the outlet 114.
10 Cette disposition particulière de chaque support d'extrémité 106, 108 empêche que le manchon 104 obture le perçage 208 puisqu'il ne peut pas dépasser la couronne 254. Le support intermédiaire 110 comporte un fond 260 solidaire de la collerette 202 et qui s'étend autour de la collerette 202, une paroi latérale 262 de révolution, ici un 15 cylindrique, solidaire du fond 260 et qui s'étend de part et d'autre du fond 260 parallèlement à l'axe de la collerette 202. Le support intermédiaire 110 est symétrique par rapport au fond 260 et prend la forme de deux cuves ouvertes avec un fond commun. De part et d'autre du fond 260, le support intermédiaire 110 présente également 20 une paroi intermédiaire 264 fixée au fond 260 entre la paroi latérale 262 et la collerette 202. Le ou chaque passage d'air 206 est agencé dans le fond 260 entre la paroi intermédiaire 264 et la collerette 202. Lors de l'assemblage du système antigel 100, le manchon 104, et plus 25 particulièrement le tube 304, vient se placer entre la paroi latérale 262 et la paroi intermédiaire 264 en appui contre le fond 260. Ainsi, l'air provenant d'un espace 20 peut traverser le fond 260 par le ou chaque passage d'air 206 qui ne peut pas être obturé par le manchon 104. La Fig. 4 montre un aéronef 400 avec un réacteur 402 et au moins un ensemble 30 1 avec une canalisation 10 et un système antigel 100. La source d'air chaud 30 est une canalisation provenant d'une prise 404 de réacteur 402 et permettant de prélever de l'air chaud dans le réacteur 402.This particular arrangement of each end support 106, 108 prevents the sleeve 104 from closing the bore 208 since it can not extend beyond the crown 254. The intermediate support 110 has a bottom 260 integral with the collar 202 and which extends around the flange 202, a side wall 262 of revolution, here a cylindrical, integral with the bottom 260 and which extends on either side of the bottom 260 parallel to the axis of the flange 202. The intermediate support 110 is symmetrical with respect to the bottom 260 and takes the form of two open tanks with a common bottom. On either side of the bottom 260, the intermediate support 110 also has an intermediate wall 264 fixed to the bottom 260 between the side wall 262 and the collar 202. The or each air passage 206 is arranged in the bottom 260 between the intermediate wall 264 and the flange 202. During assembly of the antifreeze system 100, the sleeve 104, and more particularly the tube 304, is placed between the side wall 262 and the intermediate wall 264 resting against the bottom 260 Thus, the air from a space 20 can pass through the bottom 260 through the or each air passage 206 which can not be closed by the sleeve 104. FIG. 4 shows an aircraft 400 with a reactor 402 and at least one assembly 30 1 with a line 10 and an antifreeze system 100. The hot air source 30 is a line from a reactor 402 402 and allowing to take from hot air in the reactor 402.
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